Globalne napore u borbi protiv per- i polifluoroalkilnih supstanci (PFAS), poznatih kao "večite hemikalije", podržala su dve nove, visokoefikasne tehnologije za filtraciju vode. Ovi napreci, potekli sa Univerziteta Flinders u Australiji i Univerziteta Rajs u Sjedinjenim Državama, nude obećavajuća rešenja za široko rasprostranjenu kontaminaciju vodnih izvora ovim upornim hemikalijama, koje su povezane sa ozbiljnim zdravstvenim rizicima.
PFAS su klasa sintetičkih hemikalija korišćenih u raznim industrijskim i potrošačkim proizvodima od 1940-ih, uključujući nelepljive premaze, vodootpornu odeću i penu za gašenje požara. Njihova ekstremna otpornost na razgradnju dovela je do kontaminacije podzemnih voda, reka i vode za piće širom sveta.
Izloženost PFAS hemikalijama povezuje se sa ozbiljnim zdravstvenim problemima, kao što su kancer, oboljenja bubrega, oštećenje jetre, reproduktivni poremećaji i narušavanje imunog sistema. Postojeći metodi za uklanjanje PFAS, uključujući aktivni ugalj, jonoizmenjivačke smole i reverznu osmozu, često imaju nisku efikasnost, sporu performansu, ograničen kapacitet i stvaraju sekundarni otpad.
Istraživači sa Univerziteta Flinders, predvođeni dr Vitoldom Blohom i doktorandom Karolin Anderson, razvili su nanoinženjerski filter sa molekularnim kavezom koji može da ukloni do 98% PFAS iz vode. Ova tehnologija je posebno efikasna u hvatanju kratkolančanih varijanti PFAS, koje su istorijski bile teško uklonjive postojećim tehnologijama.
Filter koristi nano-veličinski kavez koji primorava PFAS molekule da se povoljno agregiraju unutar svoje šupljine, stvarajući neuobičajeno jak mehanizam vezivanja. Laboratorijski testovi potvrdili su njegovu efikasnost na ekološki relevantnim koncentracijama u modelu vode iz slavine, a materijal je pokazao mogućnost ponovne upotrebe za najmanje pet ciklusa.
Tim sa Univerziteta Rajs, uključujući Jangkuna Čunga i profesora Majkla S. Vonga, u saradnji sa međunarodnim partnerima, konstruisao je materijal od slojevitog dvostrukog hidroksida (LDH) napravljen od bakra i aluminijuma. Ovaj materijal hvata PFAS sa neviđenom brzinom i efikasnošću, delujući i do 1.000 puta bolje od drugih materijala i 100 puta brže od komercijalnih filtera na bazi ugljenika.
Osim hvatanja, tehnologija uključuje i metodu za uništavanje uhvaćenih PFAS zagrevanjem zasićenog materijala sa kalcijum karbonatom, čime se eliminiše više od polovine zarobljenih PFAS bez oslobađanja toksičnih nusproizvoda. Ovaj proces uništavanja takođe regeneriše LDH materijal, omogućavajući mu da se ponovo koristi za najmanje šest kompletnih ciklusa hvatanja, uništavanja i obnavljanja.
Materijal je pokazao efikasnost u različitim uzorcima vode iz stvarnog sveta, uključujući rečnu vodu, vodu iz slavine i otpadne vode.
Ovi napreci su od kritičnog značaja s obzirom na sveprisutnu prirodu i ozbiljne zdravstvene implikacije kontaminacije PFAS hemikalijama. Filter Univerziteta Flinders rešava značajan izazov efikasnim hvatanjem kratkolančanih PFAS molekula, dok tehnologija Univerziteta Rajs nudi sveobuhvatan pristup koji ne samo da brzo hvata već i uništava hemikalije i regeneriše filter.
Njihova primena u sistemima za prečišćavanje vode može značajno doprineti bezbednijim vodnim resursima, što je važno za javno zdravlje. Iako ostaju izazovi za široku implementaciju, poput skalabilnosti i isplativosti, ove tehnologije predstavljaju vitalan napredak u borbi protiv večitih hemikalija i stvaranju čistijeg, zdravijeg okruženja.
